太陽能電池的種類有哪些

一、按結晶狀態分

可分為結晶系薄膜式和非結晶系薄膜式（以下表示為a-）兩大類，而前者又(you)分為單結晶形和多結晶形。

二、按材料分

可分為硅薄膜形、化合物半導體薄膜形和有機膜形，而化合物半導體薄膜形又分為非結晶形（a-Si：H，a-Si：H：F，a-SixGel-x：H等）、ⅢV族（GaAs，InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅（Zn 3 p 2）等(deng)。

三、按材料分

太陽能電池根據所用材料的不同，還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機太陽能電池、塑(su)料太陽(yang)能電池，其(qi)中硅太(tai)陽能電池是目前發展最成熟的，在應用中居主導地位。

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1、硅太陽能電池

硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池分為(wei)單晶(jing)硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池、多晶(jing)硅(gui)薄膜太陽(yang)能(neng)電(dian)池和(he)非晶(jing)硅(gui)薄膜太陽(yang)能(neng)電(dian)池三種。

單晶(jing)硅太陽(yang)能電(dian)池(chi)轉換效(xiao)(xiao)率(lv)最(zui)高，技術也最(zui)為(wei)成熟(shu)。在實驗室(shi)里(li)最(zui)高的(de)轉換效(xiao)(xiao)率(lv)為(wei)24.7%，規(gui)模生(sheng)產時的(de)效(xiao)(xiao)率(lv)為(wei)15%（截止2011，為(wei)18%）。在大規(gui)模應用和工業生(sheng)產中仍占據主導地位，但由于(yu)單晶(jing)硅成本價格高，大幅度(du)降低其成本很困難，為(wei)了節省(sheng)硅材(cai)料(liao)，發展了多晶(jing)硅薄膜和非晶(jing)硅薄膜作(zuo)為(wei)單晶(jing)硅太陽(yang)能電(dian)池(chi)的(de)替代產品。

多(duo)晶(jing)硅薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)與單晶(jing)硅比較，成本低廉，而(er)效(xiao)率(lv)(lv)高(gao)于非晶(jing)硅薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)，其(qi)實驗室(shi)最(zui)高(gao)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)為(wei)18%，工(gong)業規模生產(chan)的轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)(lv)為(wei)10%（截(jie)止2011，為(wei)17%）。因此，多(duo)晶(jing)硅薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)不久將(jiang)會在(zai)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)市場上占據主導地位。

非晶(jing)硅薄膜太陽(yang)能(neng)電(dian)池成本(ben)低(di)重(zhong)量輕，轉換(huan)(huan)效(xiao)率較高，便于大規(gui)模生(sheng)產，有(you)極大的潛力。但受制于其材料(liao)引發(fa)的光電(dian)效(xiao)率衰退(tui)效(xiao)應，穩(wen)定性不高，直(zhi)接影響了它的實際應用。如果能(neng)進一步解決穩(wen)定性問題及提高轉換(huan)(huan)率問題，那么，非晶(jing)硅太陽(yang)能(neng)電(dian)池無疑是太陽(yang)能(neng)電(dian)池的主要發(fa)展產品之一。

2、多晶體薄膜太陽能電池

多(duo)晶(jing)體薄膜(mo)電(dian)池(chi)(chi)硫化鎘、碲(di)化鎘多(duo)晶(jing)薄膜(mo)電(dian)池(chi)(chi)的效(xiao)(xiao)率較非晶(jing)硅薄膜(mo)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)(chi)效(xiao)(xiao)率高，成本較單晶(jing)硅電(dian)池(chi)(chi)低，并且也易于大規(gui)模生產，但由于鎘有(you)劇毒，會對環境造成嚴重(zhong)的污染，因(yin)此，并不(bu)是晶(jing)體硅太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)(chi)最理(li)想的替代產品。

砷化(hua)鎵（GaAs）III-V化(hua)合物電(dian)池的轉換效率(lv)可達(da)28%，GaAs化(hua)合物材料具有十分(fen)理想的光學帶(dai)隙以及較高的吸收(shou)效率(lv)，抗輻照(zhao)能力強，對熱(re)不敏(min)感，適合于制造(zao)高效單(dan)結電(dian)池。但是GaAs材料的價格(ge)不菲，因而(er)在(zai)很大程度上限(xian)制了用GaAs電(dian)池的普及。

銅銦(yin)硒薄(bo)膜電池(chi)（簡稱CIS）適合光電轉換(huan)(huan)，不存(cun)在(zai)光致衰退問題(ti)，轉換(huan)(huan)效(xiao)率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性(xing)能良好(hao)和工藝簡單等優點，將成為今(jin)后發(fa)展太陽能電池(chi)的一個重(zhong)要(yao)方(fang)向。唯(wei)一的問題(ti)是材(cai)料的來源，由于(yu)銦(yin)和硒都是比較(jiao)稀有的元(yuan)素，因此，這類電池(chi)的發(fa)展又必然受到限制。

3、有機聚合物太陽能電池

以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制(zhi)造的研(yan)究方(fang)向。由于(yu)有(you)機材(cai)料(liao)(liao)(liao)柔(rou)性好，制(zhi)作容易(yi)，材(cai)料(liao)(liao)(liao)來源廣泛，成本(ben)低等優勢(shi)，從而對大規模(mo)利用太陽能(neng)，提供廉價電(dian)能(neng)具有(you)重要(yao)意義(yi)。但以(yi)有(you)機材(cai)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)備太陽能(neng)電(dian)池(chi)的研(yan)究僅僅剛開始，不(bu)論是使用壽命(ming)，還(huan)是電(dian)池(chi)效率都不(bu)能(neng)和無機材(cai)料(liao)(liao)(liao)特別是硅(gui)電(dian)池(chi)相(xiang)比。能(neng)否發展成為具有(you)實用意義(yi)的產品，還(huan)有(you)待于(yu)進(jin)一步(bu)研(yan)究探索。

4、納米晶太陽能電池

納米 晶體(ti)化學能(neng)(neng)(neng)太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)(neng)電(dian)池是新近發展的，優點在于它廉價的成(cheng)本(ben)和(he)簡單的工(gong)藝及(ji)穩定(ding)的性(xing)能(neng)(neng)(neng)。其(qi)光(guang)電(dian)效率穩定(ding)在10%以上，制作成(cheng)本(ben)僅(jin)為(wei)硅太(tai)(tai)陽電(dian)池的1/5～1/10．壽命能(neng)(neng)(neng)達到20年以上。

此類電池的研究和開發剛(gang)剛(gang)起步(bu)，不(bu)久的將來會逐步(bu)走(zou)上市場(chang)。

5、有機薄膜太陽能電池

有機薄膜太陽能電池，就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。大家對有機太陽能電池不熟悉，這是情理中的事。如今量產的太陽能電池里(li)，95%以上是硅(gui)基的(de)，而剩(sheng)下的(de)不到5%也是由(you)其它(ta)無機(ji)材料制成的(de)。

6、染料敏化太陽能電池

染料(liao)敏(min)化太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)，是將一(yi)種(zhong)色(se)素(su)附著在TiO2粒子上，然后(hou)浸泡(pao)在一(yi)種(zhong)電(dian)(dian)解液中(zhong)。色(se)素(su)受到光(guang)的(de)(de)照射，生(sheng)成(cheng)自(zi)由電(dian)(dian)子和空穴(xue)。自(zi)由電(dian)(dian)子被TiO2吸收，從電(dian)(dian)極流出(chu)進入外(wai)電(dian)(dian)路，再經過用電(dian)(dian)器，流入電(dian)(dian)解液，最后(hou)回(hui)到色(se)素(su)。染料(liao)敏(min)化太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)制(zhi)造成(cheng)本很(hen)低，這使它具(ju)有很(hen)強的(de)(de)競爭力。它的(de)(de)能(neng)量轉(zhuan)換效率為12%左右。

7、塑料太陽能電池

塑(su)料(liao)(liao)(liao)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)以可循(xun)環(huan)使用的塑(su)料(liao)(liao)(liao)薄膜為原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，能通過“卷(juan)對卷(juan)印刷”技(ji)(ji)術大規模(mo)(mo)生產，其成(cheng)本低(di)廉、環(huan)保。但塑(su)料(liao)(liao)(liao)太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)尚不成(cheng)熟，預計在未(wei)來5年(nian)到10年(nian)，基于塑(su)料(liao)(liao)(liao)等有(you)機材料(liao)(liao)(liao)的太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)(chi)制造技(ji)(ji)術將走向(xiang)成(cheng)熟并大規模(mo)(mo)投(tou)入(ru)使用。